第六章流动式起重机

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1、第六章 流动式起重机现在我来和大家一起学习培训教材第六章的内容。仔细看一下第六章，我们会发现本章分为六节，主要介绍了三部分内容：流动式起重机基本知识；流动式起重机液压系统；流动式起重机故障及安全检验。三部分中尤以第二部分最为重要，这可从书后习题中看出（60%的习题是关于液压系统的）。本章的第三部分内容比较死，特别是安全检测部分均为规定的要求，大家做一下课后习题即可。我这两天主要介绍前两部分的内容。下面我开始介绍第一部分的内容。6.1流动式起重机基本知识一、流动式起重机的定义 可以配备立柱或塔架，能在带载或空载情况下，沿无轨路面运动，依靠自重保持稳定的臂架型起重机。（GB6974.6）二、流动式

2、起重机的分类及特点 1.分类 按照底盘形式不同，流动式起重机分为： 2.特点 项 目汽车式起重机轮胎式起重机底盘来源通用汽车底盘或加强式专用汽车底盘特制充气轮胎底盘行驶速度汽车原有速度，可与汽车编队行驶，速度50Km/h30Km/h，越野型可以30Km/h发动机位置中、小型采用汽车原有发动机；大型的在回转平台上再设一发动机供起重机作业用一个发动机，设在回转平台上或底盘上驾驶室位置除汽车原有驾驶室外，在回转平台上再设一操纵室，操纵起重作业经常只有一个驾驶室，一般设在回转平台上外形轴距长，重心低，适于公路行驶轴距短，重心高工作范围使用支腿吊重，主要在侧方和后方270度范围内工作360度范围内全回转

3、作业，并能吊重行驶行驶性能转弯半径大，越野性差，轴压符合公路行驶要求转弯半径小，越野性好（越野型者）使用特点可经常移动于较长距离的工作场地间，起重和行驶并重工作场地较固定，在公路上移动较少，以起重为主，兼顾行驶 履带式起重机采用履带式底盘，承载能力大、起重稳定性好、可吊重行驶，爬坡能力强、转弯半径小，但行驶速度低不适宜长距离转移。三、流动式起重机的组成 从机器角度看，其组成为： 从机构角度看，其组成为： 四、流动式起重机的结构特点 所谓流动式起重机结构，通常是指其金属结构，它包括起重臂、转台、车架和支腿四部分组成。 下面分别介绍其特点。 1.起重臂 它是起重机主要的承载构件。流动式起重机的起重

4、臂有两种形式：桁架臂和箱形伸缩臂。 桁架臂：由弦杆和腹杆焊接而成，现主要用于履带式起重机，也常用做汽车起重机的副臂；箱形伸缩臂：由钢板焊接成多边形截面，若干节箱形臂套接组成伸缩臂，主要用于轮式起重机。2.转台它的作用是对吊臂后铰点、变幅油缸提供约束，同时将起升载荷、自重以及惯性载荷等通过回转支承装置传递到起重机底架上。3.车架它是整个起重机的基础结构，其作用是将起重机工作时作用于回转支承装置上的载荷传递到起重机的支撑装置上。4.支腿它的作用是在不增加起重机宽度的前提下，为起重机工作时提供较大的支撑跨度，以提高其起重稳定性。通常支腿都采用折叠或收放机构。支腿形式分为H形支腿、X形支腿、蛙式支腿和

5、辐射形支腿。其中H形支腿应用最广，辐射形支腿主要用于大吨位起重机上。五、流动式起重机起重特性 起重机的起重特性是保证起重机安全工作的重要依据。起重量随工作幅度的变化关系称为起重机起重特性。流动式起重机的起重特性由吊臂强度和整机稳定性共同决定，即小幅度时由吊臂强度决定，大幅度时由整机稳定性决定。六、流动式起重机发展趋势 1.结构上向大型化发展现在千吨级汽车吊、履带吊已不足为奇，且都具备超起装置。 2.广泛采用先进的液压控制技术液压系统采用负荷敏感技术、电液比例技术，使得系统更加节能、控制更加精准 流动式起重机基本知识就介绍这么多，下面我们介绍本章的第二部分。6.2流动式起重机液压系统液压系统是由

6、液压元件组成的用于传递动力、实现预期运动的一套装置。 液压系统的作用就是实现液压传动与控制。 因此，在学习流动式起重机液压系统之前，首先要搞清楚液压传动是怎么回事。一、液压传动基本知识1.液压传动概念 什么是传动？ 传动是解决动力机（原动机）与工作机不同工作特性之间矛盾的能量传递过程。如：电机输出的是转动，而工作机要求输出直线运动。解决二者之间矛盾就需要传动装置。 按照传递能量所用的工作介质的不同，传动分为： 这里又出现了流体的概念。何谓流体？ 简单地讲，我们把气体、液体这类易于流动、无固定形状，宏观上具有连续性特征的物质称为流体。 因此，流体分为： 在机械上，我们主要研究以液压油为工作介质传

7、递能量的传动方式。 以液压油为介质传递能量有两种方式： 以液体动能为主要能量传递方式的，称之为液力传动；以液体压力能为主要能量传递方式的，称之为液压传动。至此，我们可以给液压传动下一个完整的定义：以油液压力能来传递动力和运动的传动方式，叫液压传动。2.液压传动的工作原理我们以液压千斤顶为例介绍液压传动的工作原理。液压千斤顶的工作过程是：手柄抬起小油缸吸油手柄压下小油缸排油起升负载 吸油：通过杠杆提升小活塞，使小液压缸下腔密闭容积增大，腔内压力降低形成部分真空，油箱中的油液在大气压力作用下进入小液压缸下腔。这一过程中，单向阀8正向打开，单向阀7关闭。 排油：吸油完毕后，压下杠杆，小活塞下移，小液

8、压缸下腔密闭容积缩小，腔内压力增大，单向阀8关闭，单向阀7正向打开，液压油被排入通油管道。 起升负载：来自小液压缸下腔的压力油液经管道进入大液压缸下腔，推动大活塞和负载重物上移。 这就是液压千斤顶的工作过程，下面我们通过简单的定量计算，来分析液压系统的工作原理。 设系统无泄漏，小活塞工作面积为，大活塞工作面积为，作用在小活塞上的力为，作用在大活塞上的力为；下压杠杆时，小活塞位移，大活塞位移 先看力的传递过程： 大活塞上作用有负载，它在大液压缸中产生的油液压力为 当杠杆1下压时，单向阀8关闭，单向阀7正向打开，大小油缸下腔及通油管道构成了一个密闭容积 则小油缸下腔压力应等于大油缸下腔压力，即。为

9、系统压力，是由负载决定的。这说明，液压系统中压力取决于负载。为了克服负载力使大活塞运动，作用于小活塞上的力应为：，即当下压杠杆的力为时，大活塞就能产生一个力，使负载向上运动。可见，力变为力是通过压力的传递实现的。这说明，液压系统中力的传递遵循帕斯卡原理。再看运动的传递过程（传递位移和速度）下压杠杆1时，小油缸排出的油液全部进入大油缸中，即排出小油缸的油液体积等于进入大油缸的油液体积。用数学式子表达就是：（容积守恒，本质是质量守恒）因此，液压传动又叫容积式传动。两边同除以时间，则有：上两式说明，液压系统中运动的传递遵循质量守恒定律。液压系统中，被定义为油液的流量（单位时间内通过某一通流截面的油液

10、体积）。可见在该系统中有。这说明，液压系统中速度取决于流量。最后看系统的能量传递过程输入小活塞的功率为，这是人输入的机械能大活塞输出的功率为，这是系统输出的机械能中间环节（传动）功率为，这是系统的压力能能量传递顺序为，并且。这说明，液压传动遵循能量转换与守恒定律。由此可知液压传动的基本特征为：压力取决于负载，速度取决于流量；力的传递遵循帕斯卡原理，运动的传递遵循质量守恒定律。由此还可知液压传动的本质是将原动机的机械能转换为油液的压力能传递后，再通过工作机转换为机械能做功。这就是液压传动的工作原理。3.液压系统的组成 根据液压传动的工作原理可知： 液压系统必须有一个把机械能转换为压力能的装置，我

11、们称之为动力元件； 液压系统必须有一个把压力能转换为机械能的装置，我们称之为执行元件； 为了保证执行原件按照预期要求完成动作，就必须对其进行有效的控制。因此，液压系统必须有控制调节元件；此外，为了保证液压传动系统的正常工作，还必须配备油箱、滤清器、蓄能器、管路等，我们称之为辅助元件。4.液压传动的主要优点液压传动的主要优点有： 单位重量条件下，输出功率大；易于实现大范围的无级调速；操纵方便，易于实现自动控制。二、流动式起重机常用液压元件 1.动力元件液压泵泵的基本工作原理泵的基本工作原理就是通过密封工作容积的周期性变化来实现吸油和排油。因此，液压泵又称为容积式泵。泵的基本性能参数 液压泵的主要

12、性能参数是压力、流量、功率和效率等。 压力 泵的压力有3个：额定压力、工作压力和最大工作压力。 额定压力：是指泵在正常工作条件下按试验标准规定连续运转的最高压力。它是一个定值，就是液压泵铭牌上标注的压力。 工作压力：是指泵工作时，输出油液的实际压力。它取决于外负载，随负载的变化而变化。 最大工作压力：是指组成泵零件的材料强度以及泵的最大泄漏量允许的最大泵压力。它是定值，压力超过该值，泵将被破坏或失效。 流量 与泵流量密切相关的基本量是泵的排量，它是在无泄漏的情况下，泵轴转一周所排出的油液体积，用表示。泵的流量有3个：理论流量、额定流量、实际流量 理论流量：泵在无泄漏的情况下，单位时间内所排出的

13、油液体积，用表示。 额定流量：在额定压力和额定转速下，泵的实际输出流量。 实际流量：泵工作时实际输出的流量，用表示。 为泵的油液泄漏量，为泵的流量泄漏系数，为泵的输出压力。 液压泵的功率 液压泵的功率有两个：输入功率、输出功率。 输入功率：它是电动机等原动机输入泵的功率，是机械功率，用表示。 输出功率：它是泵实际输出的功率，是液压功率，用表示。 效率 泵的效率有3个：容积效率、机械效率、总效率 容积效率： 机械效率： 是电动机输出的扭矩，也是泵的输入扭矩，称为泵的实际扭矩； 是泵的输入扭矩减去摩擦损耗剩余的用于转换为压力能的扭矩，称为泵的理论扭矩。 总效率：是指泵的输出功率与输入功率之比。 泵

14、的分类 按照结构的不同，按照排量是否可调，中小吨位流动式起重机中最常用的是齿轮泵。齿轮泵的结构组成及原理啮合齿轮泵由泵体、一对齿数相等的啮合齿轮、前后端盖及密封件等主要零件构成。其中泵体内表面、齿轮上的齿槽、端盖和通油口构成了密封工作容积，两个齿轮的啮合线将该密封容积分为两部分。 随着齿轮的转动，啮合线右侧的轮齿相继脱开，这部分密封工作容积不断增大，形成部分真空。在大气压作用下，油箱油液经吸油口进入油泵，并被旋转的齿槽带入啮合线上侧。随着齿轮的连续转动，齿轮泵周期性地完成吸油和排油过程。 2.执行元件油缸和马达 流动式起重机上常用的液压缸主要是活塞式、伸缩式油缸。 液压缸活塞式液压缸有活塞和活塞杆，活塞外径与缸筒内径相同，活塞杆直径小于缸筒内径。 伸缩式液压缸又称为多级缸，由两个或多个活塞套装而成，前级活塞缸的活塞是后级活塞缸的缸筒。伸出时按照活塞有效工作面积由大到小顺序依次伸出，缩回时则按照活塞有效工作面积由小到大顺序依次缩回。马达马达在工作原理上与液压泵是互逆